In de komende dagen, twee jaar na het verscheiden van klimaatonderzoeker Arthur Rörsch, plaatst Climategate.nl elke dag een artikel van zijn hand.
De Volkskrant schreef na zijn overlijden:
‘Hij stelde continu heersende wetenschappelijke inzichten ter discussie met drie grondvragen: Hoe weten we iets? Waarom geloven we het? Waar is het bewijs? Hij vond dat veel wetenschappelijke standpunten in feite politiek waren gemotiveerd.’
Guus Berkhout, president van Clintel memoreerde tijdens zijn uitvaart hem als iemand die een breed wetenschappelijk terrein kon overzien:
‘En dat is noodzakelijk voor grote en complexe wetenschappelijke vraagstukken, zoals klimaatverandering. Rörsch zag heel goed dat er nu al veel bruikbare puzzelstukjes aanwezig zijn, maar dat er nog heel veel gedaan moet worden om van al die stukjes een totaal coherent plaatje te maken.’
Samen met de Amerikaanse co-auteur Roy Clark is een boek in voorbereiding wat eind dit jaar zal verschijnen onder de titel: ‘Finding simplicity in a complex world’.
De komende dagen treft u bijdragen aan, van en over Arthur Rörsch op Climategate.nl
Arthur Rörsch:
Er is experimenteel gerede twijfel of de continue emissie en absorptie van CO2 in het stralingsveld dat door H2O in de dampkring wordt opgewekt een significant effect op de temperatuur van het oppervlak (de warmere stralingsbron) kan hebben.
Er is aan het oppervlak geen thermodynamisch evenwicht zolang er warmtestromen lopen. Die met elkaar in competitie en wisselwerking zijn. Als er één krachtige uitvalt, (e.g. zoninstraling tijdens de nacht), veranderen de warmtebalansen verrassend snel en de temperatuur afhankelijk van de specifieke warmte capaciteit (Cv) beneden het oppervlak. (Dat is de hoeveelheid warmte in Joules die nodig is om een vierkante meter oppervlak een graad Kelvin in temperatuur te doen stijgen). Traag aan het oceaanoppervlak (Cv= 107 J/K/m2) ; aan de vaste grond sneller (Cv nabij de 105 J/K/m2 afhankelijk van vooral het watergehalte. Dit onderscheidt het gedrag van een zee- van een landklimaat.
Sinds een jaar zijn we met een aantal (Nederlandse) fysici en een Amerikaan gespecialiseerd in IR stralingsfysica bezig om de klimaatverandering gedurende seizoenswisselingen te bestuderen. Wij hopen dit in ons essay over zelfregulatie mechanismen in het klimaatsysteem theoretisch te onderbouwen door het begrip ‘attractor’ in te voeren, de conditie die een dynamische balans beschrijft (als meerdere krachten wisselend op elkaar inwerken) gedurende de dag-nacht wisseling.
Na een tijdelijke dichte bewolking die de zoninstraling tot 60% verlaagt, verandert de conditie van de dynamische warmtebalans over 24 uur = de attractor daarna binnen een paar dagen in die voor die van heldere hemel en die tijdsduur is ook afhankelijk van de warmtecapaciteit van het oppervlak. Dit staat op grond van meteorologische en oceanografische waarnemingen vast als een huis.
Als we het over snelheidsveranderingen van warmte fluxen hebben (aan het oppervlak) vanaf en naar het oppervlak dan zijn er drie, naast de stralingfluxen van belang, in onderstaand schema aangegeven Wec, Ws en Wud.
Figuur. The major energy flows in a diurnal cycle during day time at a particular location
on a particular day of the year.
Wec, evapoconvectie, ook wel genoemd de transpiratie van het oppervlak, Ws, de winden en zeestromen aan het oppervlak, ook wel genoemd advectie, en Wud, (up en down) de uitwisseling van warmte tussen oppervlak en geconserveerde warmte in de ondergrond door conductie.
Ik denk dat in de General Circulation Models (GCM) (Randall at al 2000, 1000 pagina’s uiteenzetting), die voor weervoorspellingen worden gebruikt, al deze stromen wel goed worden verrekend (al zijn de Navier Stokes vergelijkingen niet oplosbaar). Het beginsel van de attractor is echter niet ingebouwd en daarom loopt de weervoorspelling op een termijn van een week vast. En de beschouwing van de eigenschappen van de attractor zijn mijns inziens van overwegend belang om de seizoen klimaatverandering boven 30 N te verklaren. En met verwaarlozing van het effect van de attractor lopen de voorspellingen voor klimaatverandering op langere termijn vast.
Ik denk te kunnen berekenen hoe de attractor verandert als bijvoorbeeld de netto IR uitstraling van het oppervlak door verdubbeling van de CO2 concentratie wordt verminderd met 3,7 W/m2 (een getal waar alle theoretisch straling fysici het over eens lijken te zijn). Wij rekenen met een effect op de attractor van 4,2 W/m2 dat theoretisch is af te leiden als alleen de verandering van de waterdampspanning een rol zou spelen bij een potentiële verandering van de oppervlakte temperatuur, door welke oorzaak dan ook.
We komen dan tot de conclusie dat het effect van 4,2 W/m2 vermindering netto IR uitstraling van het oppervlak op de oceaan leidt tot ca 0,.15 C temperatuurstijging, en op vaste grond tot 0,3 C. Maar dat dan onder de conditie dat dit ook niet gepaard zou kunnen met verminderde zoninstraling door toenemende wolkbedekking. Bij 2% daarvan krijgt de oppervlakte temperatuurverandering een negatieve waarde.
Is duidelijk dat onbekendheid in de huidige mainstream klimatologie met het begrip voor het functioneren van een attractor volgens mij ontbreekt . Een begrip dat in andere natuurwetenschappelijke disciplines dan de klimatologie al geruime tijd leeft.
Ik kijk uit naar een diepere uitwerking van de analyse. Een paar aandachtpunten:
“door het begrip ‘attractor’ in te voeren”
Ik zou het niet een attractor noemen, omdat dat verward kan worden met attractors uit de chaostheorie.
“Er is aan het oppervlak geen thermodynamisch evenwicht zolang er warmtestromen lopen.”
Deze uitspraak klopt sowieso niet. Als alle energiestromen met elkaar in evenwicht zijn, is dat een thermodynamisch evenwicht. Voor mij is thermodynamisch evenwicht dat er geen temperatuurveranderingen optreden, niet dat er geen energiestromingen meer zijn.
“netto IR uitstraling van het oppervlak door verdubbeling van de CO2 concentratie wordt verminderd met 3,7 W/m2”
Het is de inkomende IR straling die met 3,7 W/m2 toeneemt, niet de afname in netto uitstraling. De uitgaande straling neemt toe om de extra inkomende straling te compenseren, dus de verandering in netto uitstraling moet kleiner zijn dan 3,7 W/m2.
“al zijn de Navier Stokes vergelijkingen niet oplosbaar”
3) Ze zijn niet *analytisch* oplosbaar, maar ze zijn prima *numeriek* oplosbaar.
“functioneren van een attractor volgens mij ontbreekt”
Het is nu dus verwarrend of hetzelfde concept attractor uit de chaostherie gebruikt wordt, maar anders is het wel degelijk een bekend begrip.
Testpiloot 1 jan 2020 om 17:43
Dank voor deze inhoudelijke reactie.
Echter,
1. de attractor die wij definiëren is wel degelijk tenminste vergelijkbaar met die in de chaostheorie. Dat wil zeggen met de trajectory van een attracting cycle. Het is echter boven 30 N breedte een vrij sterk drifting cycle omdat dagelijks de zoninstraling verandert. We bekijken die drift dagelijks over opeenvolgende perioden van 24 uur tussen twee opeenvolgende zonsopgangen.
2. Tijdens de gehele diurnal cycle is er geen thermodynamisch evenwicht omdat de zoninstraling elke minuut verandert. In ons betoog gebruiken we daarom het begrip Diurnal Dynamic Equilibrium tate (DES). De temperatuur verandert continu per tijdeenheid.
Je opmerking over Navier Stokes is terecht. Wij gebruiken een overeenkomstige iteratieve rekenwijze met stappen van 30 minuten gedurende 24 uur.
Ben het er mee eens dat er tijdens een diurnal cycle in principe geen thermisch evenwicht is, maar het ging mij erom dat ook in thermisch evenwicht er energiestromen zijn, zei het dat die moeten uitmiddelen.
Verder blijf ik het nog wat verwarrend vinden hoe men een attractor in een model zou kunnen inbouwen. Voor zover ik weet komt een attractor naar voren bij het oplossen van een chaotisch systeem. Maar het is niet iets wat je actief kan inbouwen. Verder vertonen weer- en klimaatmodellen wel degelijke attractors, zie bijvoorbeeld:
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0022247X17308545
Ook het feit dat weermodellen aan het eind van de verwachtingsperiode (na 10-20 dagen) vrijwel altijd de klimatologie reproduceert, zou je als attractor kunnen zien.
Deze stelling: “Een begrip dat in andere natuurwetenschappelijke disciplines dan de klimatologie al geruime tijd leeft.” vind ik dan ook absoluut onjuist. De hele chaos theorie is juist begonnen met de meteorologie.
“Het beginsel van de attractor is echter niet ingebouwd en daarom loopt de weervoorspelling op een termijn van een week vast.”
Sowieso weten we sinds Lorenz dat de weersverwachtingen hooguit tot 2 weken vooruit kunnen gaan, aangezien dan onbekende verstoringen in de begintoestand, de eindtoestand volledig kunnen doen veranderen. Dit heeft wat mij betreft niets te maken met het wel of niet inbouwen van een attractor, wat dat ook precies moge inhouden. Op dit moment hebben de beste weermodellen tot 10 dagen vooruit “skill” zoals dat heet.
Verder valt of staat de analyse volgens mij met de aannames voor specifieke warmte capaciteit. Het hangt er namelijk vanaf hoe diep de laag “land” of “oceaan” is welke meedoet met de temperatuurverandering. “The specific heat capacity of a substance is the heat capacity of a sample of the substance divided by the mass of the sample.” (https://en.wikipedia.org/wiki/Specific_heat_capacity) Dus wat voor een gewicht neem je voor de oceanen of landmassa’s?
Testpiloot
Ze zijn niet *analytisch* oplosbaar, maar ze zijn prima *numeriek* oplosbaar.
Zijn de oplossingen wel convergent bij afnemende stapgroote ?
Het instantane effect van CO2 verdubbeling in dat er aan de TOA (top of atmosphere) 3.7 W/m2 minder wordt uitgestraald. Om de balans te herstellen moet de temperatuur omhoog daar waar de emissies naar het heelal plaats vinden. Die emissies zijn te vinden vanaf het aardoppervlak tot in de stratosfeer.
Ik kan helaas de technisch/wetenschappelijke verhandelingen op dit forum, niet altijd goed doorgronden en ik probeer, heb eigenlijk geen keuze, het voor mijzelf eenvoudig te houden!
Het klimaat verandert dus en er is, sinds de industriele revolutie, idd een meetbare stijging van de de gemiddelde temperatuur op aarde! Het klimaat verandert echter continue en dat is laatste 120 jaar niet anders geweest.
Die veranderingen zijn, niet in lijn geweest met de toename van de CO2 concentratie in de atmosfeer en een correlatie is niet aan te tonen!
Vanaf ca. 1880 is m.b.t. de gemiddeld temp. op aarde het volgende vastgesteld. (Eenvoudig te controleren)
ca. 1880 tot ca. 1910 daling temp.
ca. 1910 tot ca. 1940 stijging temp.
ca. 1940 tot ca. 1970 daling temp. *
ca. 1970 tot ca. 2000 stijging temp.
(Oscillatie of toeval, kan iemand daar iets zinnigs over melden?)
“Alarmisten” gaan er vanuit, dat de klimaatverandering wordt veroorzaakt door de toenemende CO2 concentratie in de atmosfeer en ontdaan van emotie en complexiteit, gaat het dus in essentie om de volgende stellingname van het IPCC:
“De klimaatverandering is in belangrijke mate, (meer dan 50%) het gevolg van “Antroprogenic Global Warming” (AGW)” oftewel het gevolg van menselijk handelen!”
De aanhangers van deze “AGW theorie”, menen dat de CO2 concentratie in de atmosfeer, moet afnemen, door een geforceerde energietransitie, die echter grote gevolgen voor de samenleving heeft!
Objectief kan echter worden vastgesteld, dat de rol van CO2 is niet onbetwist is en hoewel ik, van nature geen complotdenker ben, kan ik mij nu toch niet aan de indruk onttrekken, dat het klimaatbeleid wordt gebruikt om politieke doelstellingen realiseren!
Hoe kan het anders, dat men, tegen alle feiten in, persisteert in een inadequat en zeer schadelijk beleid!
Ik verrklaar dat alsvolgt:
1)Een grensoverschrijdend CO2 “probleem”, leent zich bij uitstek, voor een.
internationale aanpak, resulterend in bindende internationale wetgeving en
machtsconcentratie!
2)Het is zeer verbazingwekkend, dat deze “CO2doctrine” de malversaties en data fraudes heeft overleefd.( o.a.Climategate, 2009)
Dit is echter het gevolg van een zorgvuldig politiek proces, waarbij men door, het eindeloos herhalen van “onheilsprofetieën”, de massa mobiliseert en de onze jeugd indoctrineert.
Dit inspelen op angstgevoelens gebeurt o.a. door, talloze herhalingen van overdrijvingen zoals de, achterhaalde film van Al Core, toename extreme weersomstandigheden, toename schades a.g.v. klimaatrampen, toename slachtoffers a.g.v. klimaatrampen, rampzalige stijging zeewaterspiegel etc.
De statistieken geven echter een heel ander beeld, dat eenvoudig kan worden gecontroleerd!
3) “Alarmistische” wetenschappers, zijn veelal afhankelijk van de overheid, voor carrière, inkomen en onderzoeksgelden, waardoor er een schijn
van opportunisme is!
4)Berichtgeving in de media is eenzijdig, kritische wetenschappers hebben geen podium en het publieke debat wordt vermeden.
Een gigantische investering a.g.v. het klimaatbeleid, vraagt om een zorgvuldige “kosten/baten analyse” resp. de inzet van geld en middelen t.o.v. het resultaat! Het is duidelijk, dat die afweging niet is gemaakt!
Het is onverantwoord, om een beleid te voeren, met grote maatschappelijke gevolgen, ondanks de onduidelijkheden en het ontbreken van een. wetenschappelijke basis. Er zal dus een andere reden zijn!
Welnu, die is er en dat heeft te maken met (internationale) politieke controle en machtsconcentratie!
Het klimaatbeleid is het resultaat van een zorgvuldig geregisseerd internationaal politiek proces, dat ten koste van alles, in stand moet worden gehouden en dat is een zeer verontrustende constatering!
Daarmee wil ik overigens niet aangeven, dat maatregelen niet noodzakelijk zijn, want afgezien van de CO2 doctrine, zijn daar voldoende redenen voor!
Echter dan wel, zoals het hoort, door een juiste belangenafweging en op basis van: Investeringen in onderzoek/innovatie, technische ontwikkelingen, marktwerking, commerciële financieringen en tijdelijke subsidies voor veelbelovende ontwikkelingen, zoals bijv. onderzoek naar de toepassing van Thorium centrales, geo-thermische energie, getijden energie, waterstof energie etc.
*1973 werd door NASA/NOAA nog gewaarschuwd voor een nieuwe ijstijd, met ernstige gevolgen voor de mensheid. L’histoire se répète!
Als het CO2-klimaatsprookje waar zou zijn, dan zou de logische aanpak grootschalig inzetten op kernenergie zijn en verder proberen minder energie te gaan gebruiken, b.v. door nog verder verbeterde isolatie én vooral ook minder mensen te hebben.
Het feit dat deze volstrekt logische oplossingswegen niet of nauwelijks gevolgd worden is natuurlijk een sterke aanwijzing dat er andere zaken spelen. De onzin waar men wel voor kiest wijzen die ‘andere zaken’ genadeloos aan…
HermanQ 19:14 De wetenschappelijke benadering in de zin van pogingen invloeden te berekenen leidt tot veel discussie en gezien de comlexiteit zal dat nog wel even zo blijven. Ik twijfel of het ooit mogelijk zal zijn de invloed van toename van CO2 in de atmosfeer op de temperatuur op “aarde” (atmosfeer, Land, zee ? ) nauwkeurig genoeg te berekenen. Het lijkt logisch dat de invloed van veranderende zonneactiviteit veel belangrijker is en CO2 variatie meer ruis. De benadering van Herman om naar feiten te kijken lijkt mij de betere benadering, er komt ook veel minder kritiek op, logisch.
@HermanQ. Duidelijke en heldere reactie. U haalt de woorden uit mijn mond.
Beste Arthur,
Er zijn wel een paar fundamentele bezwaren te noemen tegen je schematische model.
– De allerbelangrijkste is, dat het model veronderstelt dat de 1D-koloms energiebalans min of meer het weer bepaalt, terwijl ik van mening ben dat de grootschalige circulatie toch echt de 1D-koloms energiebalans bepaalt. Door (gebrek aan) grootschalige circulatie was het vandaag mistig en koud, zodra de grootschalige anders wordt, verandert het weer.
– In het voorgestelde model zit inderdaad een attractor omdat je, door het wegnemen van de dominantie van de synoptische situatie op de energiebalansen, je het systeem gelineariseerd hebt.
– Het klimaatsysteem mag dan wel attractors hebben, het weer is wel degelijk sterk chaotisch. Ik neem aan dat je zowel bekend bent met de Lyapunov exponent als met ensemble model verwachtingen. Het feit dat elke keer dat een NWP met verschillende ensemble members wordt geïnitialiseerd alle members gaan divergeren, geeft aan dat de Lyapunov exponent van het synoptische weer positief is.
– Zoals Testpiloot al aangeeft, een attractor bouw je niet in in een model, maar die komt tevoorschijn in de resultaten, zoals ook de vlinder van Lorenz niet in het model zit maar in de modelresultaten. Daarnaast, als het weer niet chaotisch maar gedomineerd wordt door een attractor, dan zou iedereen zich bewust zijn van de regelmaat van het weer. [In sommige delen van de wereld is dat inderdaad het geval, en daar kijkt ook niemand naar het weerbericht.]
– Wat betreft het effect van verhoogde CO2 concentraties op de langgolvige fluxen, die effect manifesteert zich niet alleen in een grotere neerwaartse langgolvige energieflux voor dezelfde atmosferische toestand. Het manifesteert zich ook in een lagere emissie naar de ruimte omdat de hoogte waarop langgolvige straling (van een bepaalde frequentie) kan ontsnappen, toeneemt. Het is niet duidelijk of en hoe dit meegenomen is in dit model.
Testpiloot 1 jan 2020 om 22:06
Sorry , soms vind ik je reacties wat ‘schijnheilig’. Maar heb wel degelijk waardering als je op een betoog inhoudelijk kritisch in gaat, zoals in dit geval.
Ter zake.
Lorenz ‘vlinder’ is ook voor mij tien jaar geleden een uitgangspunt geweest om me in het gebruik van het attractor begrip te gaan verdiepen in de meteorologie. Na ervaring met processen in de levende cel 20 jaar eerder. Maar de gedachten van Lorenz hebben geen algemene navolging gekregen in de meteorologie/klimatlogie. Het artikel dat je aanhaalt, is een uitzondering. Een jaar of vijf geleden, een paar maanden voor zijn overlijden hield hij nog een voordracht in de Buys Ballot zaal in de Bilt. Hij is met wat glazige ogen aangehoord. En dat is nog steeds mijn ervaring als ik probeer met een aantal main streamers in discussie te gaan over de toepassing van chaostheorie. En dat is ook de ervaring van drie collega’s in Frankrijk, België en de VS.
Meer ter zake.
Je merkt op: “Verder valt of staat de analyse volgens mij met de aannames voor specifieke warmte capaciteit. “
Volstrekt juist. Het probleem is echter dat er maar weinig waarnemingen zijn wat zich tijdens een diurnal cycle tussen het oppervlak en de ondergrond afspeelt tussen 0 en 30 cm diepte. Ik ken slechts één reeks uitgebreide studies van de prairie in Nebraska, in augustus 1953 uitgevoerd door vier onafhankelijke waarnemers van vier VS universiteiten onder verschillende weersomstandigheden (Gegevens zitten in twee boeken, uitgave Pergamon Press 1958 waarvoor je 40 euro moet betalen). Ken je er meer? We hebben geprobeerd de publieke gegevens van Cabauw te ontcijferen. Maar dat is ons niet gelukt wat betreft de temperatuur verandering tussen 0 en 30 cm diepte.
Wat we voortdurend doen in onze berekeningen is gevoeligheid testen uitoefenen.
Op drie breedtegraden, 0, 30 en 60 N, in vier verschillende seizoenen, waarbij wij redelijke betrouwbare gegevens over de gemiddelde, de maximale en minimale temperatuur hebben per dag per locatie op elke dag van het jaar. En de zoninstraling bij heldere hemel. Vervolgens bekijken we het temperatuur profiel gedurende de diurnal cycle bij een bepaalde bewolkingsgraad.
En vervolgens het effect op het land van verschillende warmte capaciteiten , van moeras, gematigde vochtondergrond en droge woestijn.
En vervolgens het effect op de attractor als CO2 concentratie in de atmosfeer verdubbelt.
En vervolgens als met toename van de CO2 concentratie ook gepaard gaat met verandering van de wolkbedekking.
Je zult begrijpen dat we momenteel wat verdrinken in de data
Wil je wat weten van tussentijdse conclusies. Ik ben daar voorzichtig mee. Maar ik denk dat we gaan bevestigen dat het mondiale gemiddelde effect van 2*CO2 nihil moet zijn als we alle gevoeligheid testen hebben uitgevoerd voor alle bovengenoemde locaties, tijden en oppervlak condities.
Blijft de vraag, waaom komt de main stream tot een andere conclusie?
Arthur Rörsch
Dank. Je speelt het elke keer weer klaar om je reactie zo te formuleren dat zelfs een leek als ik ben, je kan volgen in je redeneringen.
Daar zouden je opponenten een voorbeeld aan kunnen nemen. Vaak komen hun betogen over als gewichtigdoenerij. Op zijn minst slagen zij er niet of nauwelijks in het gewone publiek, waartoe ik me reken, te bereiken. Is dat misschien ook niet de bedoeling?
Ik heb de pdf of de website doorgekeken, en eigenlijk snap ik niet zo goed wat het doel is van de hele excercitie. Ik krijg vooral de indruk dat u niet goed beseft dat er gedetailleerde oppervlakteschema’s en grenslaagschema’s in klimaatmodellen zitten die dit soort problemen nauwkeuriger oplossen dan met een simpel model. Die schema’s in klimaatmodellen lopen op bijvoorbeeld uurlijkse tijdstappen en volgen de dagelijkse gang ook. GFS en ECMWF weermodellen draaien hun fysica-modules volgens mij tegenwoordig zelfs op tijdstappen in de ordegrootte van 1-10 minuten.
“With the application of algorithms for weather forecasting to climate change, the use of the time interval is crucial. For weather forecasting an interval of one hour is apparently sufficient to make prediction for five days. But what is one to choose as time interval for climate change predictions covering decades? From this perspective the application of a GSM to the latter seems too ambitious.”
Dit geeft mij dus direct aan dat u niet bekend met het vakgebied van weer- en klimaatmodellen. Het is dan ook bijzonder ergerlijk dat een buitenstaander aankomt en wel eens even zal vertellen wat meteorologen en klimatologen allemaal verkeerd doen. “Hij is met wat glazige ogen aangehoord. En dat is nog steeds mijn ervaring als ik probeer met een aantal main streamers in discussie te gaan over de toepassing van chaostheorie.” U kunt mij een schijnheilige vinden, maar dat geeft mij ook de vrijheid u arrogant te vinden. Indien u emiritus hoogleraar bent, vind ik deze benadering ook bijzonder oncollegiaal.
Het stoort mij ook dat u terugtrekkende bewegingen maakt. In eerste instantie claimen dat: “Is duidelijk dat onbekendheid in de huidige mainstream klimatologie met het begrip voor het functioneren van een attractor volgens mij ontbreekt.” Vervolgens laat ik met een artikel zien dat dat niet klopt, doet u dat af met “het is een uitzondering”. Maar had dan geschreven dat er “te weinig aandacht is voor het concept attractor”. Of dat “het belang onderschat wordt”. Maar schrijf dan niet dat het “ontbreekt”, want dat is dus aantoonbaar niet juist. Bovendien stuurt dit soort uitspraken de beeldvorming van het algemene publiek over meteorologen en klimatologen. Dat vind ik evenzo bijzonder oncollegiaal.
Volgens mij is de term attractor ook verkeerd gebruikt. In principe is een attractor een gebied waar een systeem zich in de loop van de tijd in gaat bevinden, ongeacht de uitgangstoestand. Zoals dat een weermodel na 10 dagen de klimatologie begint te simuleren, ongeacht van welke weerssituatie je vertrekt. Voor Nederland zie je bijvoorbeeld als we in streng winterweer of warm zomerweer zitten, dat de weermodellen na 10 dagen een weststroming beginnen te simuleren met voorbij trekkende fronten.
Verder is het ook meteen intuitief duidelijk dat de resultaten niet kunnen kloppen. Het komt erop neer dat de conclusie is dat de latente warmtestroom het grootste deel van de extra stralingsforcering van CO2 op zich neemt. Als de voelbare en latente warmtestroom echter zo sterk zijn dat de temperatuur van het aardoppervlak nauwelijks verandert bij toenemende inkomende langgolvige straling, dan zal de atmosfeer vervolgens verder opwarmen door de latente en sensibele warmtestroom, waardoor de inkomende langgolvige straling nog verder toeneemt. Echter, het voorschrijven van de ratio f tussen inkomende en uitgaande langgolvige straling staat dit niet toe, sterker nog, als de oppervlaktetemperatuur afneemt door latente en sensibele warmtestroom, neemt in het model de inkomende langgolvige straling ook af, terwijl die in de realiteit juist toeneemt (door het opnemen van de latente en sensibele warmtestroom van het aardoppervlak).
Testpiloot
Lange tenen en spijkers op laag water. Mag ik het daarmee afdoen?
Waar vond je die pdf?
Testpiloot,
Ik ben het met veel van je kritiek eens, een paar aanvullingen.
De tijdstapgrootte hangt af van de numerieke accuratesse en stabiliteit van de modellen. ECMWF en GFS gebruiken impliciete tijdschema’s, zodat ze, bij een resolutie van 9 km, een tijdstap van 7.5 minuut kunnen hebben (getallen geldig voor het ECMWF model). Zouden ze een expliciet schema gebruiken, dan duikt de tijdstap zeker onder de minuut anders wordt e.e.a. instabiel (je kunt dit met het clf criterium en max jet stream windsnelheden tot 150 m/s zo afschatten). De fysica routine draait mee op dezelfde tijdstap, alleen straling wordt alleen uurlijks gedaan omdat de numerieke kosten daarvan te hoog zijn om dat elke tijdstap te doen.
Mijn beeld van een attractor is nog wel weer wat anders dan de jouwe. In mijn beeld is een attractor een cyclisch patroon waar het model naar toe wil bewegen. Dus, El Nino/ENSO want daar zit een periodiciteit van 3-5 jaar in. Ik heb het paper wat je citeerde niet gelezen, maar attractors zijn ook synoptische situaties met 3 of 4 hele en staande Rossbygolven over het noordelijk/zuidelijk halfrond – daarom kan winterweer persistent zijn. Wat jij een attractor noemt zou ik eerder omschrijven dat een NWP na >10 dagen de model klimatologie genereert, dus de model “PDF”. Nu is de model klimatologie niet noodzakelijkerwijs de PDF van het klimaat. Als ik me het goed herinner heeft het ECMWF model een voorkeur voor “doorstromende” synoptische situaties, dus laat het “geblokkeerde” weersituaties te makkelijk overgaan in doorstromende situaties. Aan de andere kant, je zou dus ook kunnen zeggen dat de “geblokkeerde attractor” te zwak is (om welke reden dan ook).
Wat betreft je opmerkingen over het model, je hebt volkomen gelijk. De opgaande en neergaande langgolvige straling zijn totaal niet dwingend aan elkaar verbonden.
Ik kan me het praatje van Lorenz nog wel herinneren al is het al weer jaren geleden. Of ik met glazige ogen gekeken heb, dat weet ik niet.
Ik kan me wel herkennen in het beeld dat de vorige generatie wetenschappers graag problemen reduceren tot behapbare analytische modellen, terwijl de huidige generatie wetenschappers vertrouwen op hun modellen, de analytische basis die de generatie voor hen heeft gelegd om die modellen te kunnen interpreteren, en AI om patronen in uitvoer te vinden die voor gewone stervelingen onvindbaar zijn.
Voorbijganger, meen je dit?
“terwijl de huidige generatie wetenschappers vertrouwen op hun modellen, de analytische basis die de generatie voor hen heeft gelegd om die modellen te kunnen interpreteren, en AI om patronen in uitvoer te vinden die voor gewone stervelingen onvindbaar zijn.”
Volgens mij zijn we dan van echte wetenschap afgedwaald?
Nu een generatie die alleen nog maar digitaal kan denken zonder te weten waar de oorsprong ligt?
En zonder te weten wel denkt te weten hoe data eea om te zetten in gewenst digitale uitkomst?
@Peter: “Lange tenen en spijkers op laag water. Mag ik het daarmee afdoen?”
Uiteraard, we leven in een vrij land. Maar je bent dan wel “gewogen en te licht bevonden”, om de bal maar eens terug te kaatsen.
@Voorbijganger:
Deze pdf vond ik: https://www.arthurrorsch.com/wp-content/uploads/2018/11/article.pdf
Ik denk dat we dezelfde opvatting hebben over wat een attractor is, maar als ik het model zie wat in de pdf beschreven staat, dan is het geen chaotisch model. Het hebben van tijdvariante input maakt het model niet chaotisch. Kleine wijzigen in de inputwaardes in het model leiden niet tot grote verschillen in output. Kleine verschillen in het CO2 effect op de langgolvige straling veroorzaken niet grote verschillen in oppervlaktetemperatuur bijvoorbeeld. Wat mij betreft is het model niet chaotisch, ook al heb ik dat niet onderzocht. Als het niet chaotisch is, is het woord attractor ook betekenisloos. Vooral deze zin: “Figure 19. Return to a balanced temperature profile from f=0.69 to the one at f=0.68 with an active attractor.” kan ik niet plaatsen met de algemeen geldende definitie voor een attractor.
@Anne 3 jan 2020 om 00:24
AI is niet slimmer dan de ontwerper van de AI-software; een computer kan wel heel wat meer info per seconde scannen.
(Vooropgesteld dat de programmeur niet in de fout gaat; dan heb je AI nodig om de programmatuur te testen en is het cirkeltje weer rond)
Het zou mij niet verbazen als een AI-toepassing een betere “fit” vindt tussen klimaat en wereldbevolking dan tussen klimaat en CO2 ;-)
Want tot die conclusie zijn meerderen gekomen zonder AI of beeldschermwetenschap.
Voorbijganger 1 jan 2020 om 23:24
In het algemeen ben ik het wel eens met je kritische beschouwing. Maar zie mijn betoog in antwoord op testpiloot. 1 jan 2020 om 22:06
Daarin ben ik vergeten te vermelden dat we ook gevoeligheid testen uitvoeren wat betreft de stroom Ws in figure 2 (in relatie tot stroom Wec). die sterk door incidentele weersomstandigheden wordt beïnvloed maar op de oceaan vooral ook door de persisterende zeestromingen.
Je raakt wel een teer punt bij mij aan met je opmerking
“ Het (CO2 effect) manifesteert zich ook in een lagere emissie naar de ruimte omdat de hoogte waarop langgolvige straling (van een bepaalde frequentie) kan ontsnappen, toeneemt. Het is niet duidelijk of en hoe dit meegenomen is in dit model.”
Het is duidelijk dat in de hedendaagse beschouwingen vooral wordt geredeneerd van wat zich in het airborn radiationfield/heat reservoir op een bepaalde hoogte afspeelt en wat het gevolg daarvan zou zijn voor de oppervlakte energiestromen.
Ik denk dat dit ten principale en aantoonbaar onjuist is. Redeneer je neerwaarts wat kan ontsnappen dan kom je uit op een veel te hoge oppervlaktetemperatuur uit dan is waargenomen.
Ik volg vooralsnog de klassieke meteorologische opvatting. De oppervlaktetemperatuur bepaalt de temperatuur gradiënt in de troposfeer (genoemd dampkring) en daarmee de emissie van de H2O moleculen op elke hoogte. Aanwezig CO2 in het airborn reservoir kan slechts de uistraling richting heelal bij een specifieke golflengte een klein beetje bevorderen. Niet omgekeerd, de terug straling. Die wordt bepaald door de in overmaat aanwezige H2O moleculen.
Hoi Arthur,
Een vraagje, we hebben ook wel eens keer over andere weer fenomen kort gepraat.
Ben je van het verschijnsel TEP op de hoogte?
(Trans Equatoriale Propagatie) dat doet zich alleen maar in deze gebieden voor.
Dan heb je nog gewoon tropo, sporadic E, en zo zijn er nog wel meer, niet direct in mijn ogen gerelateerd aan klimaat, maar wel veel overeenkomsten, die mij wel doen denken aan plaatselijke temperatuur verhogingen wereldwijd, iedere dag.
Alles hier heeft ook weer met zon, magnetische velden, ionisatie enz, van doen.
Tropo gaat liggen als een warme deken in de troposfeer die gebruikt kan worden voor reflectie.
Ik denk trouwens dat heel veel op chaos theorie berust, en als dit niet in een model past, dan komt weer de onbetrouwbaarheid om de hoek kijken.
Maar goed jullie zijn de specialisten, dit is maar iets wat gewoon even in mijn hoofd opkwam.
Ik zeg altijd, er is meer tussen hemel en aarde dan co2.
In de figuur staan wat omlijnde oppervlakken met daarin de woorden “heat reservoir”,.Het moet toch wel duidelijk zijn dat dit een fout is, heat of warmte wordt namelijk niet geconserveerd.
Arthur, Wat mij opvalt met betrekking tot klimaatgevoeligheid (temperatuurrespons als functie van inkomende energie) is dat deze werkt als een laagdoorlaatfilter: langperiodieke schommelingen zijn veel gevoeliger dan kortperiodieke schommelingen. De dagelijkse gang is veel ongevoeliger dan de jaarlijkse gang of de ijstijdgang. Een ficus op de dagelijkse gang zal dus een te lage klimaatgevoeligheid opleveren. Aan de andere kant zal de gevoeligheid die uit paleoproxies wordt afgeleid een te hoge waarde op multidecadale schaal geven.
http://members.casema.nl/errenwijlens/co2/Climate_sensitivity_period.gif
Ficus = focus
Wegens technische strubbelingen namens Arthur Rörsch.
Afsluiting discussie van 1 januari 2020
Allereerst dank aan allen die bijdroegen aan de inhoudelijke discussie over ons concept essay over het gedrag van de diurnal cycle. In het bijzonder van de opponenten. We hebben er goed notitie van genomen en er een analytische samenvatting van gemaakt. Vandaag ben ik begonnen met herziening van het manuscript met hoofdstuk 1, de inleiding, en zag dat een weerwoord op de oppositie daar eigenlijk voor 75 % al in is verwerkt. Wie geïnteresseerd is in onze voortgang en meer commentaar wil leveren, houd ik graag op de hoogte als ik een e-mail adres krijg. (Anonimiteit zal ik waarborgen.).
Op details van de oppositie ga ik nu niet in maar heb vooral die van testpiloot gewaardeerd. Daarop echter nog een enkele respons.
Je reikte mij een artikel aan over de trajectory cycle in het klimaatsysteem die mij was ontgaan. Las alleen de summary van dit artikel want het zit achter een pay wall. Aanstaande maandag hoop ik dat de Leidse UB te hulp komt. Ik vroeg me af of je het zelf wel hebt gelezen want de abstract bevestigt mijn stelling dat er sprake moet zijn van een attractor en dat die van belang is om in modellen over klimaatverandering in te bouwen.
Het stuk is mij ontgaan. Het verscheen in een mathematisch tijdschrift van Elzevier. Zo ging het ook met de oorspronkelijke publicatie van Lorenz. En echt opgepikt is het daarna niet in de kring van klimaatonderzoekers. Het werd als een curiositeit beschouwd.
Testpiloot, toch nog een slotopmerking op je commentaar op ons model. Je schrijft
Verder is het ook meteen intuitief duidelijk dat de resultaten niet kunnen kloppen. Het komt erop neer dat de conclusie is dat de latente warmtestroom het grootste deel van de extra stralingsforcering van CO2 op zich neemt. Als de voelbare en latente warmtestroom echter zo sterk zijn dat de temperatuur van het aardoppervlak nauwelijks verandert bij toenemende inkomende langgolvige straling, dan zal de atmosfeer vervolgens verder opwarmen door de latente en sensibele warmtestroom, waardoor de inkomende langgolvige straling nog verder toeneemt. Echter, het voorschrijven van de ratio f tussen inkomende en uitgaande langgolvige straling staat dit niet toe, sterker nog, als de oppervlaktetemperatuur afneemt door latente en sensibele warmtestroom, neemt in het model de inkomende langgolvige straling ook af, terwijl die in de realiteit juist toeneemt (door het opnemen van de latente en sensibele warmtestroom van het aardoppervlak).
Ik verwonder me sterk over deze uitspraken en zie deze vooralsnog als fysische misvattingen. Met name wat betreft onze beschrijving en het gebruik van de factor f.
Is het nu echt niet mogelijk dat we inhoudelijke discussie daarover op persoonlijke basis voortzetten waarbij je me je e-mail adres geeft?
Inmiddels ben ik meer artikelen op het spoor gekomen over het mogelijk functioneren van een attractor in het klimaatsysteem, gepubliceerd in niet meteorologische/klimatologische maar mathematische tijdschriften die velen onder ons zullen zijn ontgaan. Het is ook moeilijke materie die je nauwelijks kunt doorgronden zonder hulp van een wiskundige expert op het gebied van het benaderen van een oplossen voor niet lineaire differentiaal vergelijkingen via een iteratief proces.
Die discussie indertijd heb ik nauw gevolgd maar had een te hoog niveau om er actief aan te kunnen deelnemen. Leerzaam vooral daar waar begrip attractor er in betrokken werd. Wel werd weer duidelijk dat eea nog wel lang onderzoek nodig heeft. Zijn we inmiddels veel verder gekomen nu ik denk het niet en dat begint ook te wringen.